可逆加成_斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合在制備水溶性聚合物中的應用

1、 第2期 高 分 子 通 報 ! 69 ! 三甲基氯化銨的嵌段共聚。 此外, 該小組 24 還報道了利用 RAFT 方法合成 N , N 二甲基苯乙烯基胺與 乙烯基苯三甲基氯化銨 嵌段共聚物的研究結(jié)果。他們以 4 氰基戊酸二硫代苯甲酸為鏈轉(zhuǎn)移劑, 以 4, 4 偶氮( 4 氰基戊酸 ( V 501 為引發(fā)劑 , 于 70 引發(fā)反應 , 所形成的嵌段聚合物分子量分布窄, 而且具有可逆的自組裝行為。在酸性 環(huán)境下 , 兩嵌段鏈段都是親水的 , 因此聚合物分子可很好地分散在水中; 而增大體系的 pH 值, N , N 二甲 基苯乙烯基胺的氨基質(zhì)子化, 致使聚 N , N 二甲基苯乙烯基胺呈現(xiàn)疏水性,

2、 形成的嵌段聚合物一端親水 一端疏水 , 在水介質(zhì)中能自組裝成膠束。 3 4 兩性離子單體類 兩性離子單體的 RAFT 聚合研究較少 , 所研究的多為磷酸兩性季銨鹽類以及磺酸兩性季銨鹽類 , 所 得到的兩性離子單體聚合物一般具有電解質(zhì)刺激響應特性 , 此類聚合物大多數(shù)難溶于水, 但能溶于一定 濃度的鹽水中, 因此 , 由兩性離子單體通過 RAFT 聚合得到的聚合物在一定條件下具有可逆的超分子自 3 組裝行為 , 含有該鏈段的嵌段聚合物可形成星型膠束或花型膠束 。 Mertoglu 等 41 研究了苯乙烯取代的磺酸兩性季銨鹽的 RAFT 聚合過程, 在 0 5mol L NaBr 水溶液中實 現(xiàn)

3、了 RAFT 聚合 , 得到分子量為 24000 的聚合物, 通過考察聚合物鏈末端 , 確證實現(xiàn)了 RAFT 聚合 , 但沒有 報道分子量分布情況。 32 Yusa 等 報道了通過 RAFT 聚合制得聚 2 甲基丙烯?；姿峄句@鹽的研究。他們以 4 氰基戊酸 二硫代苯甲酸為鏈轉(zhuǎn)移劑 , 以 V 501 為引發(fā)劑, 于 70 反應 2h, 發(fā)現(xiàn)經(jīng)過大概 10min 的誘導期后 , 反應動 力學滿足線性關(guān)系, PDI< 1 5, 數(shù)均分子量隨轉(zhuǎn)化率的增大而線性增加 , 這些都符合活性聚合特征。但不 足之處是 , 產(chǎn)物分子量比設計分子量高。 4 結(jié)束語 作為發(fā)展最快的活性 可控自由基聚合技術(shù)

4、 , RAFT 是目前國內(nèi)外研究的熱點, 為控制聚合物的分子 結(jié)構(gòu)、 分子量和分子量分布提供了一條有效的途徑。但利用該聚合方法制備水溶性聚合物仍處于初級研 究階段, 且多用于非離子、 兩性離子、 陰離子單體聚合 , 陽離子單體研究較少。鏈轉(zhuǎn)移劑合成困難且反應 時間普遍偏長, 也使得 RAFT 的工業(yè)化應用較為困難。盡管如此, 由于 RAFT 聚合具有其它活性自由基聚 合無法比擬的優(yōu)點, 已成為高分子科學工作者們重要的研究方向, 尤其是在采用該法制備環(huán)境刺激響應 水溶性聚合物的研究中已取得了較好的進展 , 并為合成具有多種拓撲結(jié)構(gòu)的智能型聚合物提供了一條有 效的途徑。研發(fā)易合成的高效鏈轉(zhuǎn)移劑 ,

5、 縮短反應時間 , 在水介質(zhì)中實現(xiàn)水溶性單體的 RAFT 聚合, 將是 未來研究的重要內(nèi)容。 參考文獻: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 嚴瑞 . 水溶性高分子 . 北京 : 北京化學工業(yè)出版社 , 1998, 1. 蘇鑫 , 馮玉軍 , 陳志 , 等 . 高分子通報 , 2007, ( 12 : 61. Lowe A B, McCormi ck C L. Prog Polym Sci, 2007, 32: 283. Ostu T, Yoshida M, Azaki T. Makromol Chem: Rapid Comrnun, 1982, 3: 12

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17、ble Polymers by RAFT: The State of the Art LIU Xue jing , FENG Yu jun , SU Xin , SHUAI Ya , WANG Yu 1, 2 1* 1, 2 1,2 1, 2 ( 1 Chengdu I nstitute o f Organic Chemistry , Chinese A cademy o f Sciences , Chengdu 610041, China ; 2 Graduate University o f the Chinese A cademy o f Sciences , Beij ing 1000

18、39, China Abstract: Water soluble polymers have been widely used in industry, agriculture and medicine. However, novel techniques with structural controllability are demanded to meet the requirements to develop water soluble polymers with controllable molecular architecture, controllable molecular weight , as well as